Сканирующее устройство к дефектоскопу

 

изобретения. Г. Ше инский, Е. Х.

В рб Рипп и В. В. Ло(эачев ",, -/ р

Э т /

Филиал Бентрального научно-исследоватеиьЯкогс .,,,,, „ института техноиогии машиностроения

««„ (7! ) Заявнтель (54) СКАНИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО К ДЕФЕКТОСКОПУ

Изобретение относится к средствам неразрушакпцего контроля качества материалов и изделий и может быть применено в машиностроении.

Известно сканирующее устройство к

5 дефектоскопу, содержащее кривошипношатунный механизм, на рычаге которого размещен преобразователь дефектоскопа $ l).

Недостатком устройства является нмз- 10 кая маневренность, невозможность конт.pans выпуклых и вогнутых поверхностей.

Наибоиее близким техническим репением к изобретению является сканирующее устройство к дефектоскопу, содержа- 15 щее каретку на роликовых опорах с установленными на ней преобразоватеиями и канал обработки сигналов преобразователей с самопишущим регистратором (2g . . Недостатком устройства является ограниченность применения: невозмсикность контроля поверхностей с различной кривизнойе

Бель изобретения - обеспечение контpans поверхностей различной кривизны и ориентации. Обеспечение коррекции положенин преобразователей и обеспечение надежности работы устройства.

Поставленная цепь достигается гем, что устройство снабжено поворотно-пиавакщей подвеской, с которой связана ка ретка, имекицей уэеи коррекции ее угла наклона и выполненной в виде трех концентричных конец, наружное и среднее иэ которых соединены шарнирной осью, в среднем выполнен коиьцевой паз, в котором с возможностью, : IloBopoTB R фиксации устанавиено внутреннее коцьцо, наружное каиьцо выполнено с радиальным пазом. Узел коррекции угла наклона подвески выпсвтнен в виде держателя и шар. винт которой имеет на конце перпендикуI

: лярный его оси палец, взаимодействующий с пазом наружного кольца подвески.

3 97425

Каретка выполнена в виде рамы с двумя параллельными направлякзцнми, раз.мещенными в ее плоскости, и винтовой пары с приводом, гайка которой закреплена на внутреннем кольпе подвески и установлена с возможностью возвратнопоступатепьного перемещения по направляющим, а винт с приводом жестко закреплен на раме.

Кроме того, устройство снабжено уз- 10 лом блокировки, выполненным в виде концевых выключателей и охватывакииих периметр каретки проволочных щупов.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства, на фиг..2 - ползун и 1$ карданная подвеска преобразователя

,продольный разрез, тонкими линиями по-. казаны варианты профиля поверхности, поверхности контролируемого изделия) на фиг. 3 и 4 - сканирующее устройство щ размещенное соответственно на изделии выпуклой и вогнутой формы, вид сбоку.

Сканирукецее устройство содержит каретку 1, которая размещена на роликовых опорах 2. В каретке с возможностью zs свободного вращения установлены два двухходовых винта 3 и 4. На винтах соответственно жестко закреплены шестерни 5 и 6. На винт 4 посажены ползуны

7 и 8, к которым шарнирно подсоедине- « р ны соответственно преобразователи 9 и

10. На винт 3 посажен ползун 11, к которому шарнирно подсоедйнены преобраэсватели 12 и 13.

Устройство имеет цоворотно-плавакицуюз подвеску, имеющую узел коррекции угла наклона каретки 1, выполненный в виде трех концентрично установленных колец

14, 15 и 16. Наружное кольцо 14 и среднее 15 соединены шарнирной осью

40 (не показано). Среднее кольцо имеет кольцевой паз, в котором с возможностью поворота и фпссации установлено третьевнутреннее кольцо 16. В наружном кольце 14 выполнен радиальный паз.

4ф

Узел коррекции угла наклона подвески выполнен в виде держателя 17 и шарнирно соединенной с ним винтовой пары, винт

18 которой имеет на конце перпендикулярный его ocs палец 19, взаимодействуквций с пальцем (ие показано) наружного ксаьца 14.

Каретка 1 выпсщнена в виде рамы с и 21, размещенными в ее плоскости и винговой пары с приводом 22.

Гайка 23 этой пары закреплена на внутреннем кольце 16 и установлена с

0 4 возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим.,Винт 24 и привод 22 жестко закреплены на раме.

Узел блокировки устройства выполнен в виде концевых выключателей 25 установленных на каретке 1 и охватывающих ее проволочных щупов 26.

Устройство работает следующим образом.

Наводимый на контролируемое изделие

27 преобразователь под действием пружи» ны 28 автоматически приспосабливается, в двух взаимно перпендикулярных пло, костях к его профилю. Положение держателя 29 соответствующего преобразователя относительно корпуса его полэуна можно изменять регулировочным винтом 30.

Вращением шестерни 5 при выведенной из зацепления кулачковой пагумуфгы 31 с шестерней-синхронизатором 32 преобразователи 12 и 13, 9 и 10 выводят в плоскость 0-0, соответствующую началу ультразвукового контропя. С помошью системы 33 наведения устройство наводят на контролируемое иэделие 27 до тех пор пока пружина 34 надежно прижимает роликовые опоры 2 к поверхности изделия.

Одновременно винтом 18 корректируют положение устройства таким образом, чтобы палец 19 занял среднее положение в радиальном пазу кольца 14.

Таким образом, устройство в процессе контрсдя непрерывно самоустанавливается на поверхности контролируемого изделия в двух взаимно перпендикулярных направлениях: в одном - в пределах угла — f/ß в другом - пределах зазора Д

Вместе с тем, при наведении скакирукацего устройства íà контролируемое изделие 27, расположенные внутри базы ражковых опор 2 преобразователи 9, 10, 12 и 13, встречаясь с поверхностью изделия, нод действием пр;ужин 28 автономно самоустанавливаются на ней в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в дальнейшем, при осуществлении про=. цесса сканирования гарантировано следят эа этой поверхностью. При .этом допускается неравенство углов,, mot, для выпуклых поверхностей и, аналогично, углов „и - для вогнутых (для контрсдя вогнутых поверхностей держатели 29 с помощью регулировочных винтов 30 пода.ются вперед, в сторону контролируемого изделйя). Затем включают электронную систему дефектоскопа, привод 35 механизма перемещения искателей, а также, в зависимости от траектории шва, привод

50 d навлнваются в направлении, параллельном траектории шва) в) нродольных швов — при еремешенза сканнрукипего устройства вдоль шва Ф перемещения искателей s направлении, перпендикулярном контролируемому шву (в этом случае каретка 1 с искателями должна быть повернута на -90 по Отнс шению к положению, показанному на фнг.

3 и 4, для этого фиксатор 36 выводится ,иэ отверстия внутреннего кольца 16 и его совместно с кареткой 1 поворачивают иа 90, после чего внутренее колько вновь

0 фиксируется), .

При обнаружении дефекта в процессе сканирования искатели подают сигналы в элем ронную часть дефектоскопа, где они усюмваютса и преобразуются в сигналы, идушие к дефектоотметчику для нанесения иа поверхности контролируемого иэделия метки в местах Обнаружения скры тых дефектов, и в сигналы, ндушие на самопишуший прибор дефектоскопа, для записи дефектов на ленту.

При этом использсеание группы преобразователей дает возможность определать местонахождение и характер дефекта, а также повышает прсезводительность и надежнОсть кОнтроля i

В случае необходимости осушествления контроля околошовной эоны но обе стороны шва достаточно, закончив контроль одной стороны, повернуть каретку 1,с внут

0 ренним кольцом 16 на 180 по отнснпению к первоначальному положению и, Включив соответствуккцие приводы, производить автоматический контрсзпь Второй стороны

Кроме того, светоуказатель устройства позволяет в процессе контроля непрерывно следить за траекторией шва. В случае Отклонения траектории шва от зоны сканирова я включается привод 22 механизма каррекпии положениа искателей, и винт 24, получая крутящий момент от привода через шестерню-сашхрониза гор

32, перемешает каретку 1 с преобразовавнутреннего ко ьп 16 в сторону контролируемого шва.

Наличие на поверхности контролируемого иэделия бонок патрубков, торцов, огверстай и т.п. фиксируется в процессе осушествления контроля проволочными шупами 26 (конфигурация шупов зависит

От конкретно возможных ситуаций)„ установленных на концевых выключателях 25.

Встречаясь с препятствием (или впадиной), шуп 26 воздействует на концевой выключатель 25, который дает сигнал на от5 9742 вращения (перемешения) контролируемого изделия или привод продольного перемещения системы наведения сканирукщего устройства (последние два привода не

rroKssaHbl) Дла pa3JIH x ШВОВ Возможны 5 различные варианты Включения этих приводов. Так, для контроля кольцевых швов пилиидрических и сферических поверхностей (с горизонтальной и вертикальной осью врашенна) включают привод ВрашениаЮ контролируемого изделия, для контроля продольных швов не перемелакпийхса изделий - привод продольного пермешения . системы наведения, который перемещает сканируюшее устройство вдоль контрощ - 35 руемого шва, а для контроля швов, расположенных по винтовой линии одновременно включают привод вращения изделия и привод продольного перемещения системы наведения. 20

С момента включения упомянутых приводов весь процесс ультразвукового контроля изделия осушествля ется автоматически.

Получая крутяший момент от привода 2%

35, двухходовые винты 3 и 4 сообшают ползунам 7, 8 и 11 равномерное возврат.

НО-поступательное движение, перпендикулярное контролируемому шву. При этом преобразователи 9 и 10 перемешаютса науй длине Q, а преобразователи 12 и 13— на длине g4. Однако несмотря на разную длину пробега искателей все они строго одновременно приходят в свои крайние ноложения. Следовательно, в плоскость

0-0 левый преобразователь 9 и преобразователи 12 и 13 приходят строго одновременно (преобразователь 10 в этот мгновенный момент времени приходит в свое крайнее правое положение).

Коэффициент К длины пробега преобразователей зависит от соотношений между шагами нарезки винтов 3 и 4, от количества витков нарезки и от передаточного отнсепения шестерен 5 и 6.

Сканирующее устройство обеспечивает автоматический ультразвуковой контроль швов, имекилих различную траекторию, в зависимости от комбинации движений, например: а) кольцевых швов — при врашенни иэделия и перемешении преобразователей в направлении, перпендикулярном врашеHmo иэделна1 б) винтовых швов — при spamerruu иэделия, в продольном перемещении скащ рукацего устройства и перемещении искателей поперек контролируемого шва (в этом случае роликовые опоры 2 самоуста7 97425 вод системы 33 наведения со сканируюкнм устройством от контролируемого изделия или на отключение привода вращения изделия е

Формула изобретения

1. Сканируккцее устройство к дефектоскопу, содержащее каретку на роликовых !ф опорах и установленные на ней преобраэоватепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения контроля поверхностей различной кривизны и ориентации, оно снабжено поворотно-плавающей под- д веской, с которой связана каретка, имеющей узел коррекции ее угла ная она и выполненной в виде трех концентричных ксан, наружное и среднее из которых соединены шарнирной осью, в среднем выпоп-20 нен кольцевой паз, в котором с возможностью поворота и фиксации установлено внутреннее кольцо, наружное кольцо выполнено с радиальным пазом, а узел коррекции угла наклона подвески выполнен «25

1 в виде держателя и шарнирно-соединенной с ним винтовой пары, винт которой имеет на конце перпендикулярный его оси палец, 0 8 взаимодействующий с пазом наружного ксдгьца подвески.

2. Сканируюицее устройство к дефектоскопупоп. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения коррекции положения преобразователей, каретка выполнена в виде рамы с двумя параллельными направляощими, размещенными в ее плоскости, и винтовой пары с приводом, гайка которой закреплена на внутреннем кольце подвески и установлена с возможностью возвратно-поступатепьного перемещения по направлякмцим, а винт с приводом жестко закреплен на раме.

3. Сканирукццее устройство к дефектоскопу по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения надежности работы устройства, оно снабжено узлом блокировки, выполненным в виде концевых выключателей и охватывакащих периметр каретки проволочных щупов.

Источники информмжие принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 565247, кл. 601M 27/86. 1973.

2..Авторское свидетельство СССР

l4 442415, an. GOIH 29/04, 1972 (прототип).

974250

Составитель Н. Долгова

Редактор Г. Гербер Техред М.Тепер Корректор И. Ватрущкина уш 1

Заказ 8686/61 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государсгвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4